JP6224334B2 - 超音波診断装置及びその制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、穿刺針が刺入される被検体の超音波画像を表示する超音波診断装置及びその制御プログラムに関する。

超音波診断装置では、被検体の超音波画像をリアルタイム（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ）で表示することができる。従って、被検体内に穿刺針を刺入する時に、穿刺針が焼灼位置まで刺入されたか否かを、超音波画像によって確認することが行われている（例えば、特許文献１参照）。また、穿刺針は、一旦焼灼位置まで刺入された後に、呼吸などの影響によって徐々に被検体の体表側へ移動していくこともあるため、刺入後においても、超音波画像において穿刺針の位置を確認する必要がある。

特開２０１２−２４５０９２号

従来は、被検体について、腫瘤などの穿刺対象を含む断面の超音波画像を表示させ、その断面に沿って、一本の針を刺入して焼灼を行なうことが一般的であった。ここで、穿刺針が複数本刺入された状態で焼灼を行なう場合、超音波画像によって、複数本の穿刺針を観察する必要がある。しかし、穿刺針が複数本刺入された場合、これらを含む断面を操作者の手技によって特定することは困難である。従って、複数本の穿刺針が刺入された場合にも、これらを観察可能な超音波画像を容易に表示させることが望まれる。

上述の課題を解決するためになされた一の観点の発明は、所定の座標系における被検体の三次元領域に対する超音波の送受信を行なって前記三次元領域のエコー信号を取得する超音波プローブと、前記座標系において、前記三次元領域の位置を検出する領域位置検出部と、前記座標系において、前記被検体に対して刺入される穿刺針の位置及び向きを検出する針位置検出部と、前記被検体に対して刺入された複数本の穿刺針のうち、少なくとも二本の穿刺針を含む面の前記三次元領域における位置を、前記領域位置検出部及び前記針位置検出部の位置検出情報に基づいて特定する面特定部と、この面特定部によって特定された面について、前記エコー信号に基づく超音波画像を表示させる表示画像制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

また、他の観点の発明は、所定の座標系における被検体の三次元領域に対する超音波の送受信を行なって前記三次元領域のエコー信号を取得する超音波プローブと、前記座標系において、前記三次元領域の位置を検出する領域位置検出部と、前記座標系において、前記被検体に対して刺入される穿刺針の位置及び向きを検出する針位置検出部と、前記被検体に対して刺入された複数本の穿刺針のうち、第一の穿刺針を含み、なおかつ第二の穿刺針と交差する面の前記三次元領域における位置を、前記領域位置検出部及び前記針位置検出部の位置検出情報に基づいて特定する面特定部と、この面特定部によって特定された面について、前記エコー信号に基づく超音波画像を表示させる画像表示制御部と、を備えることを特徴とする超音波診断装置である。

上記一の観点の発明によれば、前記領域位置検出部及び前記針位置検出部の位置検出情報に基づいて、前記被検体に刺入された複数本の穿刺針のうち、少なくとも二本の穿刺針を含む面の前記三次元領域における位置が特定され、この面の超音波画像が表示される。従って、複数本の穿刺針が刺入された場合にも、これらを観察可能な超音波画像を、操作者の手技によらずに、容易に表示させることができ、この超音波画像により、穿刺針が抜けていっていないかを確認することができるとともに、二本の穿刺針の位置関係を確認することができる。

また、上記他の観点の発明によれば、前記領域位置検出部及び前記針位置検出部の位置検出情報に基づいて、前記被検体に刺入された複数本の穿刺針のうち、第一の穿刺針を含み、なおかつ第二の穿刺針と交差する面の前記三次元領域における位置が特定され、この面の超音波画像が表示される。従って、複数本の穿刺針が刺入された場合にも、これらを観察可能な超音波画像を、操作者の手技によらずに、容易に表示させることができ、この超音波画像により、穿刺針が抜けていっていないかを確認することができるとともに、二本の穿刺針の位置関係を確認することができる。

本発明の実施形態における超音波診断装置の概略構成の一例を示すブロック図である。 図１に示された超音波診断装置における表示制御部の構成を示すブロック図である。 実施形態の作用を示すフローチャートである。 被検体内の腫瘤に対して刺入された穿刺針の位置を説明する概略図である。 穿刺針の針先の拡大図である。 二本の穿刺針を含む三つの平面及び三本の穿刺針における任意の点を通る平面を説明する図である。 超音波が送受信される三次元領域と穿刺針を示す図である。 超音波画像が表示された表示部を示す図である。 ねじれの位置関係にある穿刺針の針先部分を示す図である。 第二実施形態において表示される超音波画像の一例を示す図である。 第二実施形態の第二変形例の作用を示すフローチャートである。 第二実施形態の第二変形例における曲面の特定を説明する図である。 第二実施形態の第二変形例における曲面の特定を説明する図である。 第二実施形態の第二変形例における曲面の特定を説明する図である。 第二実施形態の第三変形例の作用を示すフローチャートである。 第二実施形態の第三変形例において、超音波画像が表示された表示部を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
（第一実施形態）
図１に示す超音波診断装置１は、超音波プローブ２、送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９を備える。送受信ビームフォーマ３、エコーデータ処理部４、表示制御部５、表示部６、操作部７、制御部８、記憶部９は超音波診断装置１の装置本体に設けられている。また、この装置本体と前記超音波プローブ２がケーブルを介して接続されている。

前記超音波プローブ２は、アレイ状に配置された複数の超音波振動子（図示省略）を有して構成され、この超音波振動子によって被検体に対して超音波を送信し、そのエコー信号を受信する。前記超音波プローブ２により、後述するように、被検体の三次元領域に対する超音波の送受信が行われ、ボリュームデータが得られる。前記超音波プローブ２は、本発明における超音波プローブの実施の形態の一例である。

前記超音波プローブ２は、３Ｄプローブであってもよい。３Ｄプローブは、電子走査と機械走査により三次元領域Ｒに対する超音波の送受信を行なうメカニカル３Ｄプローブや、電子走査によって三次元領域に対する超音波の送受信を行なう電子式３Ｄプローブである。

前記超音波プローブ２には、例えばホール素子で構成される前記第一磁気センサ１０が設けられている。この第一磁気センサ１０により、例えば磁気発生コイルで構成される磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記磁気発生部１１から発生する磁気により、三次元空間における座標系が形成される。この座標系は、本発明における所定の座標系の実施の形態の一例である。

前記第一磁気センサ１０における検出信号は、前記表示制御部５へ入力されるようになっている。前記第一磁気センサ１０における検出信号は、図示しないケーブルを介して前記表示制御部５へ入力されてもよいし、無線で前記表示制御部５へ入力されてもよい。前記磁気発生部１１及び前記第一磁気センサ１０は、後述のように前記超音波プローブ２の位置及び傾きを検出するために設けられている。

前記第一磁気センサ１０は、本発明における第一磁気センサの実施の形態の一例である。また、前記磁気発生部１１は、本発明における磁気発生部の実施の形態の一例である。

前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２から所定の走査条件で超音波を送信するための電気信号を、前記制御部８からの制御信号に基づいて前記超音波プローブ２に供給する。また、前記送受信ビームフォーマ３は、前記超音波プローブ２で受信したエコー信号について、Ａ／Ｄ変換、整相加算処理等の信号処理を行ない、信号処理後のエコーデータを前記エコーデータ処理部４へ出力する。

前記エコーデータ処理部４は、前記送受信ビームフォーマ３から出力されたエコーデータに対し、超音波画像を作成するための処理を行なう。例えば、前記エコーデータ処理部４は、対数圧縮処理、包絡線検波処理等のＢモード処理を行ってＢモードデータを作成する。

前記表示制御部５は、図２に示すように、領域位置特定部５１、針位置特定部５２、面特定部５３、表示画像制御部５４を有する。前記領域位置特定部５１は、前記超音波プローブ２によって超音波の送受信が行なわれた前記三次元領域Ｒの位置を特定する（領域位置特定機能）。具体的には、先ず前記第一磁気センサ１０からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系における前記超音波プローブ２の位置及び向きの情報（以下、「プローブ位置情報」と云う）を算出する。さらに、前記領域位置特定部５１は、前記プローブ位置情報に基づいて、エコー信号の前記三次元空間の座標系における位置情報（座標）を算出する。これにより、超音波の送受信が行われた前記三次元領域Ｒの位置が特定される。

前記領域位置特定部５１は、本発明における領域位置検出部の実施の形態の一例である。また、前記領域位置特定機能は、本発明における領域位置検出機能の実施の形態の一例の機能を実行する。

前記針位置特定部５２は、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間における座標系における穿刺針Ｎ（図１参照）の位置及び向き（座標）を特定する。より詳細に説明すると、前記穿刺針Ｎには、例えばホール素子で構成される第二磁気センサ１２が設けられている。この第二磁気センサ１２により、前記磁気発生部１１から発生する磁気が検出されるようになっている。前記第二磁気センサ１２における検出信号は、前記表示制御部５へ入力される。前記針位置特定部５２は、第二磁気センサ１２からの磁気検出信号に基づいて、前記磁気発生部１１を原点とする三次元空間の座標系における前記穿刺針Ｎの位置及び向きの特定を行なう（針位置特定機能）。前記針位置特定部５２は、本発明における針位置検出部の実施の形態の一例である。また、前記針位置特定機能は、本発明における針位置検出機能の実施の形態の一例の機能を実行する。

ちなみに、前記穿刺針Ｎは、ラジオ波焼灼療法（ＲＦＡ：ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｂｌａｔｉｏｎ）に用いられる針であり、ラジオ波を照射する。

前記面特定部５３は、後述するように、被検体に刺入された複数本の穿刺針Ｎのうち、二本の穿刺針Ｎを通る面の前記三次元領域Ｒにおける位置を、前記領域位置特定部５１及び前記針位置特定部５２で得られた位置情報に基づいて特定する（面特定機能）。詳細は後述する。前記面特定部５３は、本発明における面特定部の実施の形態の一例である。また、前記面特定機能は、本発明における面特定機能の実施の形態の一例である。

前記表示画像制御部５４は、前記エコーデータ処理部４から入力されたデータを、スキャンコンバータ（Ｓｃａｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）によって走査変換して超音波画像データを作成する。より詳細に説明する。前記エコーデータ処理部４からは、ボリュームデータが入力される。例えば、このボリュームデータは、Ｂモードのボリュームデータである。前記表示画像制御部５４は、前記面特定部５３によって特定された面について、前記ボリュームデータに基づいて前記超音波画像データを作成する（表示画像制御機能）。さらに、前記表示画像制御部５４は、前記超音波画像データに基づく二次元の超音波画像を前記表示部６に表示させる。前記表示画像制御部５４は、本発明における表示画像制御部の実施の形態の一例である。また、前記表示画像制御機能は、本発明における表示画像制御機能の実施の形態の一例である。

前記表示部６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などである。

前記操作部７は、特に図示しないが、操作者が指示や情報を入力するためのキーボード（ｋｅｙｂｏａｒｄ）や、トラックボール（ｔｒａｃｋｂａｌｌ）等のポインティングデバイス（ｐｏｉｎｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含んで構成されている。

前記制御部８は、特に図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有して構成される。この制御部８は、前記記憶部９に記憶された制御プログラムを読み出し、前記領域位置特定機能、前記針位置特定機能、前記面特定機能、前記表示画像制御機能を始めとする前記超音波診断装置１の各部における機能を実行させる。

前記記憶部９は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：ハードディスクドライブ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の半導体メモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）である。

さて、本例の超音波診断装置１の作用について図３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、ステップＳ１では、前記超音波プローブ２を被検体の体表面に当接させて超音波の送受信を開始し、被検体に対して穿刺針Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を刺入する。これら穿刺針Ｎ１〜Ｎ３は、例えば図４に示すように、被検体内の腫瘤Ｃを囲む位置になるように刺入される。このような前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３の配置は、これら穿刺針Ｎ１〜Ｎ３のラジオ波による焼灼範囲が、腫瘤Ｃを含む配置になっている。

本例では、前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３は、互いに平行になっている。なおかつ、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２が同一平面内に存在し、前記穿刺針Ｎ２，Ｎ３が同一平面内に存在し、前記穿刺針Ｎ３，Ｎ１が同一平面内に存在している。

ちなみに、前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３の針先には、図５に示すように、第一電極Ｅ１と第二電極Ｅ２とが設けられている。これら第一電極Ｅ１及び第二電極Ｅ２の間は、絶縁体Ｉによって絶縁されている。

このステップＳ１において、前記穿刺針Ｎ１が刺入される時には、前記表示画像制御部５４は、前記穿刺針Ｎ１を含む平面ｐ１についての超音波画像を表示させる。また、前記穿刺針Ｎ２が刺入される時には、前記表示画像制御部５４は、前記穿刺針Ｎ２を含む平面ｐ２についての超音波画像を表示させる。さらに、前記穿刺針Ｎ３が刺入される時には、前記表示画像制御部５４は、前記穿刺針Ｎ３を含む平面ｐ３についての超音波画像を表示させてもよい。前記平面ｐ１〜ｐ３についての超音波画像が表示されることにより、この超音波画像を確認しながら前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３を刺入することができる。

前記各平面ｐ１〜ｐ３は、前記針位置特定部５２によって得られる前記各穿刺針Ｎ１〜Ｎ３の位置及び向きの情報に基づいて特定される。例えば、前記平面ｐ１は、前記超音波プローブ２によって、前記三次元領域Ｒに対する超音波の送受信を行なって得られたボリュームデータにおいて、前記針位置特定部５２によって位置が特定される前記穿刺針Ｎ１を含む平面が、操作者によって選択されて特定されてもよい。前記平面ｐ２，ｐ３についても、前記平面ｐ１と同様にして、前記穿刺針Ｎ２、Ｎ３を含む平面が特定されてもよい。また、前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３を含む前記平面ｐ１〜ｐ３は、前記ボリュームデータにおいて、前記針位置特定部５２によって特定される前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３の位置との関係で予め設定された位置の平面であってもよい。

あるいは、前記穿刺針Ｎ１の刺入時には、前記超音波プローブ２によって所定の二次元領域に対して超音波の送受信を行ない、この二次元領域を前記平面ｐ１としてもよい。この場合、前記二次元領域に沿って、前記穿刺針Ｎ１を刺入する。

次に、ステップＳ２では、前記面特定部５３が、ボリュームデータにおいて、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２を通る平面Ｐ１２、前記穿刺針Ｎ２，Ｎ３を通る平面Ｐ２３、前記穿刺針Ｎ３，Ｎ１を通る平面Ｐ３１、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を通る平面Ｐ１２３を特定する。ここで、本明細書において「穿刺針を通る面」とは、穿刺針を含む面と、穿刺針における点を通過する面とを含む概念であるものとする。

本例では、前記平面Ｐ１２は前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２を含む面であり、前記平面Ｐ２３は前記穿刺針Ｎ２，Ｎ３を含む面であり、前記平面Ｐ３１は前記穿刺針Ｎ３，Ｎ１を含む面である。また、前記平面Ｐ１２３は、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３における任意の点を通過する面である。

前記面特定部５３による前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１，Ｐ１２３の特定処理は、操作者による前記操作部７の入力があると行なわれてもよい。

前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１，Ｐ１２３について、図６に基づいて説明する。図６において、直線Ｌ１は前記穿刺針Ｎ１の位置を示し、直線Ｌ２は前記穿刺針Ｎ２の位置を示し、直線Ｌ３は前記穿刺針Ｎ３の位置を示している。また、点ｉ１は前記穿刺針Ｎ１の絶縁体Ｉの位置を示し、点ｉ２は前記穿刺針Ｎ２の絶縁体Ｉの位置を示し、点ｉ３は前記穿刺針Ｎ３の絶縁体Ｉの位置を示している。

前記図６において、面ＰＰ１２は、前記直線Ｌ１，Ｌ２を含む面である。前記平面Ｐ１２は、前記ボリュームデータにおいて、前記面ＰＰ１２を一部に有する平面である。また、前記図６において、面ＰＰ２３は、前記直線Ｌ２，Ｌ３を含む面である。前記平面Ｐ２３は、前記ボリュームデータにおいて、前記面ＰＰ２３を一部に有する平面である。さらに、前記図６において、面ＰＰ３１は、前記直線Ｌ３，Ｌ１を含む面である。前記平面Ｐ３１は、前記ボリュームデータにおいて、前記面ＰＰ３１を一部に有する面である。

また、前記図６において、面ＰＰ１２３は、前記点ｉ１〜ｉ３を通過する面である。前記平面Ｐ１２３は、前記ボリュームデータにおいて、前記面Ｐ１２３を一部に有する面である。

このように前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３によって形成される前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１，Ｐ１２３は、図７に示すように、超音波プローブ２によって超音波が送受信される三次元領域Ｒの断面である。ただし、図７では、この断面は図示省略するものとし、前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３のみを示す。

ちなみに、三次元領域Ｒについて、被検体における超音波のボリュームデータが取得される。

前記面特定部５３は、前記領域位置特定部５１によって特定される前記三次元領域Ｒの位置及び前記針位置特定部５２によって特定される前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３の位置及び向きに基づいて、前記三次元領域Ｒ（前記ボリュームデータ）における前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１，Ｐ１２３の位置を特定する。

ここで、前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３における前記絶縁体Ｉの位置は、予め特定されている。従って、前記磁気発生部１１を原点とする座標系において前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３の位置及び向きが特定されると、前記座標系における前記絶縁体Ｉの位置も特定され、前記平面Ｐ１２３が特定される。

ステップＳ２において前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１，Ｐ１２３が特定されると、ステップＳ３では、前記表示画像制御部５４は、前記ボリュームデータに基づいて、図８に示すように、前記平面Ｐ１２についての超音波画像ＵＩ１、前記平面Ｐ２３についての超音波画像ＵＩ２、前記平面Ｐ３１についての超音波画像ＵＩ３、前記平面Ｐ１２３についての超音波画像ＵＩ４を、前記表示部６に表示させる。

なお、図８においては、前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ４の表示領域が四角形で示されている。しかし、この表示領域内に表示される前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ４は、特に図示しないが、実際には前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１，Ｐ１２３による前記三次元領域Ｒの断面形状の輪郭を有する画像である。

本例によれば、前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１は、二本の穿刺針Ｎを含んでいるので、前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ３を観察することにより、体表から所定の焼灼位置まで刺入された穿刺針Ｎが、体表側に移動していないかを確認することができる。また、前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ３により、二本の穿刺針の位置関係を確認することができる。

そして、本例によれば、前記領域位置特定部５１及び前記針位置特定部５２の位置特定情報に基づいて、前記三次元領域Ｒにおける前記平面Ｐ１２，Ｐ２３，Ｐ３１の位置が特定され、前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ３が表示される。従って、上述のように複数本の穿刺針Ｎを観察可能な前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ３を、操作者の手技によらずに、容易に表示させることができる。

また、前記平面Ｐ１２３の前記超音波画像Ｕ１２３を観察することにより、前記各穿刺針Ｎ１〜Ｎ３を中心にしてラジオ波によって焼灼されていく様子を観察することができる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。ただし、第一実施形態との重複事項については説明を省略する。

本例では、前記ステップＳ１において被検体に刺入される複数本の穿刺針は、すべて平行な位置関係にあるわけではなく、互いにねじれの位置関係にある。例えば、前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３のうち、図９に示すように前記穿刺針Ｎ１及び前記穿刺針Ｎ２がねじれの位置関係にある。また、特に図示しないが、前記穿刺針Ｎ２及び前記穿刺針Ｎ３もねじれの位置関係にある。ただし、前記穿刺針Ｎ３及び前記穿刺針Ｎ１は、互いに平行で同一平面内に存在している。

前記ステップＳ２においては、前記面特定部５３は、前記平面Ｐ１２として、前記穿刺針Ｎ１を含み、なおかつ前記穿刺針Ｎ２と交差する面を特定する。本例では、前記平面Ｐ１２は、前記穿刺針Ｎ１を含み、なおかつ前記穿刺針Ｎ２の絶縁体Ｉを通過する面である。また、前記面特定部５４は、前記平面Ｐ２３として、前記穿刺針Ｎ２を含み、なおかつ前記穿刺針Ｎ３と交差する面を特定する。本例では、前記平面Ｐ２３は、前記穿刺針Ｎ２を含み、なおかつ前記穿刺針Ｎ３の絶縁体Ｉを通過する面である。

本例でも、前記面特定部５３は、第一実施形態と同様に、前記領域位置特定部５１及び前記針位置特定部５２の位置特定情報を用いて、前記ボリュームデータにおける前記平面Ｐ１２，Ｐ２３の位置を特定する。そして、このようにして特定された前記平面Ｐ１２，Ｐ２３についての超音波画像ＵＩ１，ＵＩ２が、前記平面Ｐ３１，Ｐ１２３についての超音波画像ＵＩ３，ＵＩ４とともに、前記ステップＳ３において表示される。ちなみに、前記平面Ｐ３１，Ｐ１２３は、第一実施形態と同様にして特定される。

本例によれば、前記穿刺針Ｎ１及び前記穿刺針Ｎ２の両方を含む超音波画像は表示されないものの、前記超音波画像ＵＩ１として、例えば図１０に示すように、前記穿刺針Ｎ１を含みなおかつ前記穿刺針Ｎ２の断面ｄを含む画像が表示される。従って、前記超音波画像ＵＩ１により、体表から所定の焼灼位置まで刺入された前記穿刺針Ｎ１が、体表側に移動していないかを確認することができるとともに、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２の位置関係を確認することができる。

なお、図１０において、前記超音波画像ＵＩ１の輪郭は、単純化して四角形で示したが、実際の画像の輪郭形状は、前記平面Ｐ１２による前記三次元領域Ｒの断面形状に応じた輪郭形状であり、四角形とは異なっている場合もある。

また、前記穿刺針Ｎ２及び前記穿刺針Ｎ３の両方を含む超音波画像は表示されないものの、前記超音波画像ＵＩ２として、特に図示しないが、前記穿刺針Ｎ２を含みなおかつ前記穿刺針Ｎ３の断面を含む画像（図１０の超音波画像ＵＩ１と同様の画像）が表示される。従って、前記超音波画像ＵＩ２により、体表から所定の焼灼位置まで刺入された前記穿刺針Ｎ２が、体表側に移動していないかを確認することができるとともに、前記穿刺針Ｎ２，Ｎ３の位置関係を確認することができる。

ちなみに、前記穿刺針Ｎ３，Ｎ１の位置関係は、第一実施形態と同様に、前記超音波画像ＵＩ３によって確認することができる。

本例によっても、第一実施形態と同様に、前記領域位置特定部５１及び前記針位置特定部５２の位置特定情報を用いて前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ３が表示される。従って、上述のように複数本の穿刺針Ｎを観察可能な前記超音波画像ＵＩ１〜ＵＩ３を、操作者の手技によらずに、容易に表示させることができる。

次に、第二実施形態の変形例について説明する。先ず、第一変形例について説明する。前記平面Ｐ１２は、前記穿刺針Ｎ１を含み、なおかつ前記穿刺針Ｎ２と交差する面であればよく、前記穿刺針Ｎ２の絶縁体を通過す面である必要はない。例えば、前記穿刺針Ｎ２における前記平面Ｐ１２の交差点は、前記穿刺針Ｎ２の針先や、針先から所定の長さの点であってもよい。

前記穿刺針Ｎ２における前記平面Ｐ１２の交差点は、あらかじめ設定されていてもよいし、操作者による前記操作部７の入力によって特定されてもよい。前記交差点が、操作者の入力によって特定される場合は、前記穿刺針Ｎ２における前記平面Ｐ１２の交差点を、「針先」と入力したり、針先からの長さを示す数値を入力したりすることによって特定されてもよい。

あるいは、前記穿刺針Ｎ１を含む平面の超音波画像を前記ボリュームデータに基づいて順次表示させ、表示される超音波画像の中から、前記穿刺針Ｎ２と交差する所望の画像を、操作者が選択することにより、前記平面Ｐ１２が特定されてもよい。

また、同様に前記平面Ｐ２３についても、前記穿刺針Ｎ２を含み、なおかつ前記穿刺針Ｎ３と交差する面であればよく、前記穿刺針Ｎ３の絶縁体を通過する面である必要はない。

次に、第二変形例について説明する。本例では、図１１のフローチャートに示されるように、ステップＳ１の後のステップＳ２′では、前記面特定部５３は、前記平面Ｐ１２の代わりに、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２を含む曲面Ｐ１２′を特定する。また、前記面特定部５３は、前記平面Ｐ２３の代わりに、前記穿刺針Ｎ２，Ｎ３を含む曲面Ｐ２３′を特定する。

前記曲面Ｐ１２′，Ｐ２３′の特定について説明する。ここでは、前記曲面Ｐ１２′を例に挙げて図１２〜図１４に基づいて説明する。図１２では、前記穿刺針Ｎ１を示す線分Ｓ１と前記穿刺針Ｎ２を示す線分Ｓ２が示されている。ちなみに、前記線分Ｓ１，Ｓ２は、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２の一部であってもよいし全部であってもよい。前記線分Ｓ１，Ｓ２はねじれの位置関係にある。

前記面特定部５３は、図１３に示すように、先ず前記線分Ｓ１，Ｓ２の一端部ｅ１１，ｅ２１を結ぶ線ｌ１の中点Ｍ１−１と、他端部ｅ１２，ｅ２２を結ぶ線ｌ２の中点Ｍ２−１とを特定し、これら中点Ｍ１−１，Ｍ２−１を結ぶ線分Ｓｍ１を特定する。次に、前記面特定部５３は、図１４に示すように、前記中点Ｍ１−１及び前記一端部ｅ１１の中点Ｍ１−２と、前記中点Ｍ２−１及び前記他端部ｅ１２の中点Ｍ２−２とを結ぶ線分Ｓｍ２を特定する。また、前記面特定部５３は、前記中点Ｍ１−１及び前記一端部ｅ２１の中点Ｍ１−３と、前記中点Ｍ２−１及び前記他端部ｅ２２の中点Ｍ２−３とを結ぶ線分Ｓｍ３を特定する。

さらに、同様の手順で、中点と線分Ｓ１，Ｓ２の一端部ｅ１１，ｅ２１及び他端部ｅ１２，ｅ２２との中点を補間し、さらには中点の間の中点を補間して、線ｌ１上の中点と線ｌ２上の中点とを結んだ線分Ｓｍを補間していくことにより、曲面Ｐ１２′が得られる。

前記ステップＳ２′において、前記曲面Ｐ１２′、前記曲面Ｐ２３′、前記平面Ｐ３１、前記平面Ｐ１２３が特定されると、ステップＳ３′では、前記ボリュームデータに基づいて、前記曲面Ｐ１２′、前記曲面Ｐ２３′、前記平面Ｐ３１、前記平面Ｐ１２３についての超音波画像ＵＩ１，ＵＩ２，ＵＩ３，ＵＩ４が表示される。前記曲面Ｐ１２′についての前記超音波画像ＵＩ１は前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２を含む画像であり、前記曲面Ｐ２３ ′についての超音波画像ＵＩ２は前記穿刺針Ｎ２，Ｎ３を含む画像である。

次に、第三変形例について説明する。本例では、図１５のフローチャートに示されるように、ステップＳ１の後のステップＳ２′′では、前記面特定部５３は、前記平面Ｐ１２３の代わりに、平面Ｐ１２ｏ，Ｐ２３ｏ，Ｐ３１ｏを特定する。前記平面Ｐ１２ｏは、前記穿刺針Ｎ１の任意の点において、前記平面Ｐ１２と直交する平面である。前記平面Ｐ２３ｏは、前記穿刺針Ｎ２の任意の点において、前記平面Ｐ２３と直交する平面である。前記平面Ｐ３１ｏは、前記穿刺針Ｎ３の任意の点において、前記平面Ｐ２３と直交する平面である。

前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の任意の点は、予めその位置が設定されていてもよいし、操作者によって入力されてもよい。例えば、前記穿刺針Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３の任意の点は、前記絶縁体Ｉであってもよい。

前記ステップＳ２′′において、前記平面Ｐ１２、前記平面Ｐ２３、前記平面Ｐ３１、前記平面Ｐ１２ｏ、前記平面Ｐ２３ｏ、前記平面Ｐ３１ｏが特定されると、前記ステップＳ３′′では、図１６に示すように、前記平面Ｐ１２、前記平面Ｐ２３、前記平面Ｐ３１についての前記超音波画像ＵＩ１，ＵＩ２，ＵＩ３のほか、前記平面Ｐ１２ｏについての超音波画像ＵＩ１１、前記平面Ｐ２３ｏについての超音波画像ＵＩ１２、前記平面Ｐ３１ｏについての超音波画像ＵＩ１３が表示される。これら超音波画像ＵＩ１１，Ｕ１２，Ｕ１３により、前記穿刺針Ｎ１〜Ｎ３を中心にしてラジオ波によって焼灼されていく様子を観察することができる。

以上、本発明を前記実施形態によって説明したが、本発明はその主旨を変更しない範囲で種々変更実施可能なことはもちろんである。

１ 超音波診断装置
２ 超音波プローブ
１０ 第一磁気センサ
１１ 磁気発生部
１２ 第二磁気センサ
５１ 領域位置特定部
５２ 針位置特定部
５３ 面特定部
５４ 表示画像制御部
Ｎ 穿刺針

Claims (10)

1. 所定の座標系における被検体の三次元領域に対する超音波の送受信を行なって前記三次元領域のエコー信号を取得する超音波プローブと、
   前記座標系において、前記三次元領域の位置を検出する領域位置検出部と、
   前記座標系において、前記被検体に対して刺入される穿刺針の位置及び向きを検出する針位置検出部と、
   前記被検体に対して刺入された複数本の穿刺針のうち、少なくとも二本の穿刺針を含む面の前記三次元領域における位置を、前記領域位置検出部及び前記針位置検出部の位置検出情報に基づいて特定する面特定部と、
   該面特定部によって特定された面について、前記エコー信号に基づく超音波画像を表示させる表示画像制御部と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
2. 所定の座標系における被検体の三次元領域に対する超音波の送受信を行なって前記三次元領域のエコー信号を取得する超音波プローブと、
   前記座標系において、前記三次元領域の位置を検出する領域位置検出部と、
   前記座標系において、前記被検体に対して刺入される穿刺針の位置及び向きを検出する針位置検出部と、
   前記被検体に対して刺入された複数本の穿刺針のうち、第一の穿刺針を含み、なおかつ第二の穿刺針と交差する面の前記三次元領域における位置を、前記領域位置検出部及び前記針位置検出部の位置検出情報に基づいて特定する面特定部と、
   該面特定部によって特定された面について、前記エコー信号に基づく超音波画像を表示させる画像表示制御部と、
   を備えることを特徴とする超音波診断装置。
3. 前記複数本の穿刺針として、同一平面内に存在する穿刺針が含まれることを特徴とする請求項１に記載の超音波診断装置。
4. 前記複数本の穿刺針として、互いにねじれの位置関係にある穿刺針が含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
5. 前記座標系は、前記三次元空間に設置された磁気発生部によって形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
6. 前記超音波プローブには、前記磁気発生部の磁気を検出する第一磁気センサが設けられており、
   前記領域位置検出部は、前記第一磁気センサの検出信号に基づいて、前記三次元領域の位置を検出する
   ことを特徴とする請求項５に記載の超音波診断装置。
7. 前記穿刺針には、前記磁気検出部の磁気を検出する第二磁気センサが設けられており、
   前記針位置検出部は、前記第二磁気センサの検出信号に基づいて、前記穿刺針の位置及び向きを検出する
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の超音波診断装置。
8. 前記表示画像制御部は、前記複数本の穿刺針のうち、少なくとも一本の穿刺針における所定の点を通る平面について、前記エコー信号に基づく超音波画像をさらに表示させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の超音波診断装置。
9. コンピュータに、
   所定の座標系における被検体の三次元領域であって、超音波の送受信が行なわれてエコー信号が取得された三次元領域の前記座標系における位置を検出する領域位置検出機能と、
   前記座標系において、前記被検体に対して刺入される穿刺針の位置及び向きを検出する針位置検出機能と、
   前記被検体に対して刺入された複数本の穿刺針のうち、少なくとも二本の穿刺針を含む面の前記三次元領域における位置を、前記領域位置検出機能及び前記針位置検出機能によって得られた位置検出情報に基づいて特定する面特定機能と、
   該面特定機能によって特定された面について、前記エコー信号に基づく超音波画像を表示させる表示画像制御機能と、
   を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。
10. コンピュータに、
    所定の座標系における被検体の三次元領域であって、超音波の送受信が行なわれてエコー信号が取得された三次元領域の前記座標系における位置を検出する領域位置検出機能と、
    前記座標系において、前記被検体に対して刺入される穿刺針の位置及び向きを検出する針位置検出機能と、
    前記被検体に対して刺入された複数本の穿刺針のうち、第一の穿刺針を含み、なおかつ第二の穿刺針と交差する面の前記三次元領域における位置を、前記領域位置検出機能及び前記針位置検出機能の位置検出情報に基づいて特定する面特定機能と、
    該面特定機能によって特定された面について、前記エコー信号に基づく超音波画像を表示させる画像表示制御機能と、
    を実行させることを特徴とする超音波診断装置の制御プログラム。

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